PDH 技 术 介 绍 光纤接收发送接收光纤通信系统光纤通信系统模拟信息传输数字信息传输双向传输发送光端机光端机140M信息复用光中继长沙益阳宁乡PDH •PDH光传输系统的概念、系统结构光传输系统的概念、系统结构•采采用用1B1H线线路路码码型型的的PDH光光传传输输系系统统（（简简称称1B1H系统）系统）•具具有有自自愈愈功功能能的的采采用用1B1H线线路路码码型型的的PDH光光传传输系统（简称自愈的输系统（简称自愈的1B1H系统）系统）目录目录 PDHPDH光传输系统的概念光传输系统的概念 PDH是准同步数字复接系列的简称是准同步数字复接系列的简称全全世世界界有有三三大大数数字字复复接接系系列列标标准准（（欧欧洲洲、、北北美美、、日日本本）），，我我国国采采用用欧欧洲洲标标准准，，基基本本结结构构和和相相对对应应的的等效容量如下图所示：等效容量如下图所示：2/8复复用用设设备备140/565复复用用设设备备34/140复复用用设设备备8/34复复用用设设备备2Mb/s(30CH)8Mb/s(120CH)34Mb/s(480CH)140Mb/s(1920CH)565Mb/s(7680CH) PDHPDH光传输系统结构光传输系统结构PDH可可以以使使用用不不同同的的传传输输媒媒介介（（无无线线、、有有线线））传传送送，，如如果果采采用光纤作为传输信道，则称为用光纤作为传输信道，则称为PDH光传输系统。
包括：光传输系统包括：光缆：光缆：传输媒介传输媒介光端机：光端机：接口，码型变换，光电变换接口，码型变换，光电变换光中继机：光中继机： 补偿传输衰耗，延长传输距离补偿传输衰耗，延长传输距离管理：管理：判定故障，性能监视等判定故障，性能监视等根根 据据 接接 口口 的的 标标 称称 速速 率率 8.448Mb/s、、 34.368Mb/s、、139.264Mb/s不不同同而而分分别别称称之之为为8Mb/s、、34Mb/s、、140Mb/s光光传传输系统光端机光端机光端机光端机管理管理8M34M140MG.703光中继光中继G.703 采用采用1 1B1HB1H线路码型的线路码型的PDHPDH光传输系统（简称光传输系统（简称1 1B1HB1H系统系统））国情国情科研的出发点和归宿科研的出发点和归宿我我国国是是一一个个发发展展中中国国家家，，通通信信曾曾经经十十分分落落后后中中央央在在建建设设长长途途干干线线时时，，地地方方就就争争着着要要区区间间通通信信在在本本地地网网应应用用中中，，基基本本上上是是点点对对点点的的局局间间通通信信，，只只需需要要2Mb/s接口 根根据据当当时时器器件件情情况况，，把把34Mb/s和和140Mb/s光光传传输输系系统统的的线线路路码码速速率率提提高高到到68Mb/s和和280Mb/s，，采用采用1B1H线路码型，使器件处于最佳运用状态线路码型，使器件处于最佳运用状态. 区区分分为为干干线线型型和和本本地地型型两两种种传传输输系系统统。
干干线线型型（（140Mb/s））保保留留普普通通的的结结构构，，另另外外加加入入1200CH区区间间通通信信，，可可从从中中继继站站直直接接上上下下本本地地型型只只保保留留2/8复复用用，，中中继继站可任意上站可任意上/下由由于于上上述述措措施施，，使使整整个个系系统统的的容容量量增增大大62.5%，，成成本本降降低低，，可可靠靠性性提提高高，，更更加灵活在在全全世世界界的的PDH光光传传输输系系统统中中，，1B1H系系统统是是我我国国独独有有的的，，现现在在已已成成为为国国产产PDH光通信系统的基本结构光通信系统的基本结构1B1H系系统统源源于于中中国国国国情情，，服服务务于于中中国国通通信信，，得得到到用用户户的的极极大大支支持持和和欢欢迎迎，，获得了巨大的成功获得了巨大的成功 系统结构及其比较系统结构及其比较 总容量总容量 中继站中继站 每个中每个中继继 系统系统 端站端站 中继站中继站 可下最可下最 站可下最站可下最 大容量大容量 大容量大容量 普通普通140Mb/s 1920CH 0 0 普通普通 480CH 0 034Mb/s 1B1H 每方向各每方向各140Mb/s 3120CH 1200CH 600CH 干线型干线型 2/88/3434/140OLT140M34M8M2M2/88/34OLT34M8M2M2/88/348/3434M2/84×2M4×2M2/84×2M2/82/88/3434/140OLT140M34M8M2M2/88M2M2/88M2M2/88/3434M8M2M2/88/3434M8M2M8M8M34M4×2M4X8M4X8M 2/8268M4×2M2/8OLT18M4×2M2/8 78M4×2M2/8OLT18M4×2M2/82/82/82/8 总容量总容量 中继站中继站 每个中继每个中继 系统系统 端站端站 中继站中继站 可下最可下最 站可下最站可下最 大容量大容量 大容量大容量1B1H 每方向各每方向各140Mb/s 3120 3120 960本地型本地型 1B1H 每方向各每方向各 34Mb/s 780 780 480本地型本地型 (续前页续前页) SDH 技 术 介 绍 目录目录SDH发展的动力发展的动力SDH技术基础技术基础总体结构和设计考虑总体结构和设计考虑系列设备和工程应用系列设备和工程应用SDH技术的发展技术的发展 光纤类型和损耗谱光纤类型和损耗谱 EDFA带宽带宽1.21.31.41.51.61.7波长波长 (mm)损耗损耗 (dB/km)0.10.20.40.81.00-20-101020色散色散 (ps/nm-km)损耗损耗 ( (各类光纤各类光纤) )SMFDSFNZDF+NZDF-G.652G.653G.655+G.655- SDH发展的动力发展的动力标准化的统一的传输平台的需求标准化的统一的传输平台的需求 作为广域主干联网技术，传统方式有很大的局限性作为广域主干联网技术，传统方式有很大的局限性扩容的选择扩容的选择 从桌面接入到高速骨干，从桌面接入到高速骨干，SDH都适用，可升级都适用，可升级微电子技术的发展微电子技术的发展 芯片集成度越来越高，复杂功能易于实现芯片集成度越来越高，复杂功能易于实现计算机技术的发展计算机技术的发展 高性能的处理器高性能的处理器 开放的协议和丰富的软件思想开放的协议和丰富的软件思想 SDH技术基础技术基础SDH的定义的定义 SDH的帧结构的帧结构映射和复用过程映射和复用过程 开销字节使用开销字节使用指针调整原理指针调整原理 SDH传输网结构传输网结构SDH定时同步定时同步 SDH 网管功能网管功能 SDH是一个通过物理（主要是光）的传输网络是一个通过物理（主要是光）的传输网络传送适配的净荷传送适配的净荷 （（Payload ））的标准化数字传送的标准化数字传送结构的一个系列集结构的一个系列集SDH 的定义的定义 SDH的帧结构的帧结构AU PTRRSOHMSOHSTM-N净负荷净负荷（含（含 POH)134599×N261×NSTM-N的速率；的速率； 8000×9×270×N×8 = 155520 ×N kbit/s 三个步骤三个步骤•映 射：使支路适配进虚容器的过程•指针定位：将帧偏移信息收进支路单元或管理单元•复 用：使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道或 把多个高阶通道适配进复用段层 SDH基本复用映射结构基本复用映射结构C-4C-3VC-3TU-3C-12VC-12TU-12TUG-12TUG-3VC-4AU-4AUGSTM-N映射映射定位定位复用复用×3×7×3×1×N×1139264kb/s34368kb/s2048kb/s×45Mb/s 开销字节使用开销字节使用段开销：含定帧信息段开销：含定帧信息 维护和性能监视信息及其他操作功能维护和性能监视信息及其他操作功能A1A2:定帧 J0:再生段追踪 D1~D12:数据通路E1E2:公务通信 B1:再生段误码监视 B2:复用段误码监视K1K2:自动保护倒换通路 S1:同步状态 M1:远端误块指示通道开销：用于通道开销：用于VC通道功能监视维护和告警状态指示通道功能监视维护和告警状态指示J1：通道追踪 B3：通道误码监视 C2：净荷类型G1：通道状态 F2F3：使用者通路 指针调整原理指针调整原理指针位于段开销中的指针位于段开销中的H1H2H3字节字节指针值用来指定指针值用来指定VC在在AU帧内的确定位置帧内的确定位置对净荷在对净荷在AU帧内定位提供了一种灵活和动态的方法帧内定位提供了一种灵活和动态的方法 通过指针调整可以容纳网络中的抖动和漂移，用作通过指针调整可以容纳网络中的抖动和漂移，用作 频率和相位校准频率和相位校准 电路层网络电路层网络通道层网络通道层网络传输媒介层网络传输媒介层网络层网络层网络子网子网 链路链路分层视图分层视图分割视图分割视图顾主顾主/服务者服务者顾主顾主/服务者服务者分层与分割分层与分割SDH传送网结构（一）传送网结构（一） 分层模型分层模型电路层电路层通道层通道层段段 层层物理层物理层低阶通道层低阶通道层高阶通道层高阶通道层传输媒质传输媒质层层VC-12VC-3VC-4VC4-xc电路层网络电路层网络复用段层网络复用段层网络再生段层网络再生段层网络物理层网络物理层网络SDH传送网结构（二）传送网结构（二） 自愈网的保护方法自愈网的保护方法 从网络的物理拓扑来分：从网络的物理拓扑来分： 线型拓扑：路径保护（线型拓扑：路径保护（1+1、、1:n；；单一路由单一路由、、分路由）分路由） 环型拓扑：通道保护、复用段保护环型拓扑：通道保护、复用段保护 网孔型：充分利用网孔型：充分利用 DXC的智能实现网络恢复的智能实现网络恢复SDH传送网结构（三）传送网结构（三） 自愈环自愈环 自愈环由于能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，是用户感觉不到网络出现的故障，被广泛应用于SDH光通信网络组网中，自愈保护的方式有：复用段保护和通道保护。
通道倒换环的业务量保护是以通道为基础的，倒换与否按出入环的个别通道信号质量的优劣而定；复用段倒换的业务量保护是以复用段为基础，倒换与否按每一对节点间的复用段信号质量的优劣而定当复用段出故障时，整个节点间的复用段业务信号都转向保护环二纤复用段保护环二纤通道保护环四纤复用段保护环四纤通道保护环 单向环和双向环的概念单向环和双向环的概念单向环单向环双向环双向环概念：概念：进入环的支路信号与由该支路信号分插节点返回的支路信号方向相同，称为单向环；反之，就称为双向环SDH传送网结构（四）传送网结构（四） 二纤单向通道保护环示意图二纤单向通道保护环示意图PWABCDa ) 正常情况正常情况b ) 故障情况下故障情况下PWABCD倒倒换换SDH传送网结构（五）传送网结构（五） 二纤双向通道保护环示意图二纤双向通道保护环示意图P1/W2W1/P2ABCDa ) 正常情况正常情况b ) 故障情况下故障情况下P1/W2W1/P2ABCD倒换倒换倒换SDH传送网结构（六）传送网结构（六） a) 正常情况正常情况二纤双向复用段共享保护环示意图二纤双向复用段共享保护环示意图b) 故障情况下的倒换故障情况下的倒换W2/P1W1/P2ABCDABCD倒换倒换W2/P1W1/P2SDH传送网结构（七）传送网结构（七） 自愈环特性比较自愈环特性比较 项目项目 二纤单向二纤单向 二纤双向二纤双向 四纤双向四纤双向 二纤双向二纤双向 通道保护环通道保护环 通道保护环通道保护环 MS共享保护环共享保护环 MS共享保护环共享保护环保护容量保护容量(相邻分布相邻分布) 1 1 K 0.5K保护容量保护容量(均匀分布均匀分布) 1 1 3~3.8 1.5~1.9保护容量保护容量(集中分布集中分布) 1 1 1 1基本容量单位基本容量单位 VC-12/3/4 VC-12/3/4 VC-4 VC-4保护时间保护时间(ms) 30 50 50 50~200成本成本(集中分布集中分布) 低低 低低 高高 中中成本成本(均匀分布均匀分布) 高高 高高 中中 中中APS 不用不用 用用 用用 用用抗多点故障能力抗多点故障能力 无无 无无 有有 无无端到端保护端到端保护 有有 有有 无无 无无应用场合应用场合 接入网接入网 接入网接入网 中继网中继网 中继网中继网 中继网中继网 中继网中继网 长途网长途网 长途网长途网 长途网长途网SDH传送网结构（八）传送网结构（八） SDH的同步和定时的同步和定时定时方式：外同步定时接收信号定时内部定时方式：外同步定时接收信号定时内部 定时定时同步时钟链路传递方式：纯同步时钟链路传递方式：纯PDH链路链路STM-N 高速群路高速群路同步链路长度：两个同步链路长度：两个G.812钟间设备不超钟间设备不超过过20个整个同步链路所含设备不超过个整个同步链路所含设备不超过60个个同步方案设计：避免形成定时环路，设置同步方案设计：避免形成定时环路，设置备份时钟和定时传递路由，利用备份时钟和定时传递路由，利用SSM消息消息处理功能处理功能 光发送机的技术规范光发送机的技术规范•光源的光谱特性光源的光谱特性 -最大均方根宽度——光脉冲的能量集中程度 （适用多纵模LD和LED） -最大-20DB宽度——光脉冲的能量集中程度 （适用单纵模LD） -最小边模抑制比•平均发送光功率平均发送光功率•消光比消光比 光接收机的技术规范光接收机的技术规范•接收灵敏度接收灵敏度•接收机的过载功率接收机的过载功率•接收机反射系数接收机反射系数•光通道功率代价光通道功率代价 光通道的技术规范光通道的技术规范•衰减衰减•最大色散值最大色散值•反反射射 STM-16普通光接口参数规范 再生器的引入再生器的引入TxRx光纤光纤再生（再生（中继）器中继）器TxRx光纤光纤•数字电信号需要再生然后重新发射光信号 由于光传输道路（光纤）引入的衰减和色散的影响，信号的幅度变小，脉冲形状发生畸变，最终使接收测判决发生错误，因此需要在适当的距离加入再生器恢复信号的幅度和形状。
网络保护考虑节点的覆盖和业务量因素传输性能的要求SDH网络拓扑结构的设计网络拓扑结构的设计已敷设的光缆条件成本/容量应用灵活性 STM-16 SDH设备基本结构图设备基本结构图2.5G光盘2.5G光盘交叉矩阵盘交叉矩阵盘支路盘#1支路盘#2支路盘#3通信盘告警维护盘复用控制盘2M 34M 140M&155Mopticlopticl SDH光缆线路系统的设计光缆线路系统的设计 要建设一个SDH光缆通信系统（网络），确定了网络的拓朴结构后，还要考虑整体的线路系统的安排，也就是确定再生段的距离和一整套的光参数再生段平均光缆衰减系数再生段平均接头和活动连接器损耗允许工作波长范围内的最大单位色散光缆富裕度考虑的光纤性能因素再生站设置的条件考虑 永州双 牌 宁 远 嘉 禾郴 州耒 阳 衡 阳湘 潭株 洲衡 山环二环二REG-16REG-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16REG-16REG-16REG-16REG-16REG-16REG-16SDM-16SDM-16 环一环一SDM-16REG-16怀 化麻阳 吉首 花垣永 顺 张家界慈 利 益 阳 湘 乡娄 底邵 阳 隆 回洞口 黔 阳REG-16REG-16REG-16REG-16REG-16REG-16REG-16REG-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16长 沙 常 德SDM-16 岳 阳环三环三安乡 华 容汨 罗SDM-16SDM-16SDM-16REG-16REG-16REG-16SDM-16 湘 潭湖南省湖南省SDH 一期扩容工程网络结构一期扩容工程网络结构 SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16衡阳邵阳常德汨罗岳阳环三环三武潭新化安乡华容金兰寺衡山SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16慈 利SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16洞口邵阳娄底长沙益阳常德张家界沅陵怀化辰溪吉首环一环一湘乡涟源黔阳湘潭株洲长沙SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16SDM-16新田邵阳娄底衡阳环二环二衡山耒阳嘉禾湘乡涟源SDH 二期扩容工程网络结构二期扩容工程网络结构图例：ADM中继站光纤线路放大器说明：虚线段为采用虚线段为采用 DWDM设备段设备段 娄底本地网SDH网络拓扑图STM-1(帧中继)ADM-16ADM-16环一STM-16ADM-16环二STM-16涟源涟源双峰双峰涟源涟源ADM-16STM-1(帧中继)中心局中心局ADM-16ADM-16城西城西ADM-16ADM-16ADM-16ADM-16ADM-16新化新化河东河东冷水江冷水江东站东站STM-1(帧中继)ADM-16ADM-16石马山石马山五里五里STM-1(帧中继)STM-1(帧中继)涟钢涟钢ADM-165km81.5km5km19km2km90km49km44.5km3km5km53km80.6km5km5kmSTM-1(帧中继)注：粗实线网络表示采用ECI公司SDH设备，双细实线网络表示采用烽火通信股份有限公司SDH设备。
ADM-16图例：2.5Gb/s复用器25214925225145648925215015026163261150206149 表示2M数量五里 表示站名 娄底交换网络图母局：10000模块：13500长途局中心汇接局城西汇接局河东ZXJ10新化EWSD石马山ZXJ10冷水江S1240东站S1240涟钢S1240822局EWSD涟源EWSD双峰EWSD五里ZXJ10母局：5120模块：11056母局：19456模块：25748母局：4096模块：30208母局：16146模块：44584母局：10000模块：17000母局：4000模块：8000母局：20000模块：29000母局：4924模块：15232母局：21470模块：27264 中继距离的计算(一) 中继距离的计算有三种方法：最坏值设计法、联合设计法、统计设计法一般采用最坏设计法SDH长途传输工程的最大中继距离受衰减和色散限制，取两者较小值衰减限制：式中： •LMax──衰减受限最大中继距离(km)；•SMin──S点最小平均光发送功率(dBm)；•RMax──R点最大光接收灵敏度(dBm)；•Pp──光通道功率代价(dB)；•Mc──光缆线路光功率余量(dB)，埋式光缆取3dB，架空光缆取5dB；•Me──设备富余度(dB)，取3dB；•ac──S、R点间其它连接器衰减之和(dB)，取1dB；•af──光纤衰减常数(dB/km)，As+Ar取0.25dB/km。
•as──光缆固定接头平均衰减(dB/km)中继距离的计算(二) 色散限制：式中：•Ld──色散受限最大中继距离(km)；•DMax──S、 R间 通 道 允 许 的 最 大 色 散 值(Ps/nm)；•D──光纤色散系数(Ps/nm.km)，取18Ps/nm.km 中继距离的计算(三) 勘察前准备•明确工程建设理由，工程建设进度和设计任务完成进度；•掌握工程建设规模，本工程通路组织 的确定，站址站型的确定；•了解本工程设备的技术资料，清楚设备配置；•对各站的基础资料收集掌握； 超高速光纤传输系统超高速光纤传输系统 由于光源、光调制方式、光检测器、光纤及系统实现技术等等各方面的因素 10Gbit/s 速率以上的系统发展和传输距离受到限制系统功率预算限制光源频率啁啾限制光纤色度色散限制光纤极化模色散限制光纤非线性限制 克服超高速光传输系统限制的部分方法克服功率预算限制的方法——光放大器克服色散限制的设备方法——采用外调制器克服色散限制的光纤方法——色散补偿光纤（G.653光纤）无源色散补偿器件——啁啾光纤光栅长距离传输的误码补偿——前向纠错技术 。